CN206680415U - 异丙苯过氧化氢常压管式反应器 - Google Patents

Abstract

异丙苯过氧化氢常压管式反应器，属于有机过氧化物氧化装置技术领域，该反应器包括反应器，螺旋管换热器，冷凝器，连接管路，其特征在于所说的反应器（11）≥2个，用法兰相互连接形成反应器组，反应器组≥4个，左数第一个反应器组的管壁上制有进料口，右数第一个反应器组的管壁上制有出料口，连接后的反应器组一端通过反应器连接管和冷凝器连接管与冷凝器连接，另一端的管壁内装有空气分配器，通过进气管连接管法兰与进气管连接管连接，进气管连接管与进气管连接，进气管与空压机连接，反应器内装有螺旋管换热器。本实用新型的反应器结构简单，造价低廉，使用方便，生产效率高，产品纯度可以达到95%左右，设备的安全性显著提高。

Description

异丙苯过氧化氢常压管式反应器

技术领域

本实用新型属于有机过氧化物氧化装置技术领域，具体涉及一种采用异丙苯与空气氧化反应生成异丙苯过氧化氢的常压管式反应器。

背景技术

异丙苯空气氧化反应生成异丙苯过氧化氢（简称CHP)，是异丙苯法生产过氧化异丙苯（DCP)的第一步反应，也是最重要反应。现有的异丙苯氧化反应受pH值影响很大。如果反应***中酸性大，也就是pH值低，则对氧化反应很不利。因为酸性物质会促使CHP分解，并且酸分解的产物苯酚又进一步抑制反应的进行。所以需要将pH值控制在一定的范围内，一般工业上控制pH值为3～7。反应***中的酸性物质主要是氧化副反应生成的甲酸和苯甲酸。有时候空气中的二氧化碳含量增多，大气污染，或进料异丙苯中带有一些酸性物质。在异丙苯氧化生产中，为了中和酸性物质，在氧化过程中间隙或连续通过向氧化塔内间歇性地人工添加一定量低浓度的碱的水溶液或碱式盐（如碳酸钠）的水溶液加以解决。人工间碱液，存在控制滞后，进入氧化***碱浓度波动大，加碱规律性差，无法精确控制氧化反应氧化液的pH值等问题，同时DCP缩合生产工艺使用酸性催化剂，当氧化液呈中性或偏碱性，亦会造成缩合反应速度变慢，甚至不反应。

目前, 异丙苯空气氧化反应生成异丙苯过氧化氢所采用的设备主要有两种，一种是美国Helcles公司采用的多塔式氧化反应器。另一种是美国环球油品公司采用的大容积槽式氧化反应器。两种反应器都不能将氧化反应过程中生成的酸性物质及时排除反应器。酸性物质的积累降低了pH值，使异丙苯与空气的氧化反应受到抑制，因而生成的反应物浓度最多只能达到20%左右。第二，由于CHP不稳定，受热分解，在80℃时，热分解已较严重，温度再升高时，热分解更剧烈，在提浓***有酸性物的情况下，往往会因此而发生***，因此，氧化液不能用常压蒸馏浓缩，两种装置的安全性有待进一步提高。第三，上述两种反应器返混严重，副产物产率多，约占目的产物的10%左右，选择性不良。第四，空气停留时间短，氧利用率低。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种结构简单，造价低廉，生产效率高，安全性好，常压下使用的异丙苯过氧化氢氧化反应器。

本实用新型的目的是通过以下技术方案实现的：异丙苯过氧化氢常压管式反应器，包括反应器，螺旋管换热器，冷凝器，连接管路，所说的反应器，螺旋管换热器，冷凝器通过连接管路连接，其特征在于所说的反应器≥2个，用法兰相互连接形成反应器组，反应器组≥4个，左数第一个反应器组的管壁上制有进料口，右数第一个反应器组的管壁上制有出料口，连接后的反应器组一端通过反应器连接管和冷凝器连接管与冷凝器连接，另一端的管壁内装有空气分配器，通过进气管连接管法兰与进气管连接管连接，进气管连接管与进气管连接，进气管与空压机连接，所说的冷凝器的顶端装有反应气排出口，反应器内装有螺旋管换热器。

进一步，其特征在于所说的左数第二个反应器组的管壁和右数第二个反应器组管壁之间连接有反应物料输送管，所说的进气管连接管上装有流量计。

再进一步，其特征在于所说的空气分配器上均匀地制有孔。

本实用新型异丙苯过氧化氢常压管式反应器的生产工艺，其特征在于：

⑴. 用进料泵通过进料口将反应物料泵入反应器；

⑵. 空压机将空气压入进气管和进气管连接管，经空气分配器将空气均匀分配后进入反应器；

⑶. 在反应器内，换热介质通过螺旋管式换热器加热，温度控制在70—90℃，反应物料与空气充分混合，在常压下进行氧化反应；

⑷氧化反应生成的酸性气体经冷却器冷却后通过反应气排出口排出；

⑸. 通过多级反应之后，生成的反应物从出料口排出。

本实用新型实现了如下有益效果：

1．本实用新型的异丙苯过氧化氢常压管式反应器结构简单，造价低廉，使用方便；

2．由于设备可以实时排除氧化反应过程中生成的酸性气体，反应过程不会受到抑制，因此设备的生产效率高，氧化反应生成物的浓度可以达到40%以上，比原有设备提高100%；

3．连续反应送出的粗产品经提浓、碱洗后得到碱性过氧化氢异丙苯纯度可以达到95%左右，比原有设备大约提高20%；

4．由于可以通过反应器的换热器和冷却器精准控制氧化反应器的反应温度，因此设备的安全性显著提高；

5．反应器中几乎没有返混现象，因此CHP纯度高，杂质少。

附图说明

图1是本发明异丙苯过氧化氢常压管式反应器的示图。

图2是本发明异丙苯过氧化氢常压管式反应器的空气分配器俯视图。

在图中：1-空压机，2- 流量计，3- 空气分配器, 4- 螺旋管换热器，5- 冷凝器，6-反应器连接管, 7- 进气管，8- 进料口，9- 出料口，10- 反应物料输送管，11- 反应器，12-反应气排出口，13- 冷凝器连接管，14- 进气管连接管, 15- 进气管连接管法兰，16- 空气分配孔。

下面结合附图说明本实用新型的实施例。

具体实施方式

实施例1

本实用新型的异丙苯过氧化氢常压管式反应器，包括反应器11，螺旋管换热器4，冷凝器5，连接管路。所说的反应器11，螺旋管换热器4，冷凝器5通过连接管路连接。所说的反应器11为5个，通过法兰相互连接形成反应器组，连接后形成的反应器组一端通过法兰与反应器连接管6连接。反应器连接管6的另一端通过法兰与冷凝器连接管13连接。冷凝器连接管13与冷凝器5连接，冷凝器5的顶端装有反应气排出口12，用于排除氧化反应生成的酸性气体。所说的反应器组另一端的管路内装有空气分配器3，空气分配器3上均匀地制有空气分配孔16。反应器组另一端的管路通过进气管连接管法兰15与进气管连接管14连接。进气管连接管14与进气管7连接，所说的进气管7与空压机1连接。空气分配器3是一个金属板，由钢铁材料制成。金属板上均匀地制有可以通过气体的孔，制出的孔可以将空压机1输入的空气均匀地分布在管式反应器组内。反应器11内装有螺旋管换热器4，螺旋管换热器4与热源连接。左数第一个反应器组的管壁上制有进料口8，所说的反应器组为4个。右数第一个反应器组的管壁上制有出料口9，左数第二个反应器组的管壁与右数第二个反应器组的管壁之间连接有反应物料输送管10。所说的进气管连接管14上装有流量计2，用于测定进气管连接管14内的空气流量。

本实用新型的异丙苯过氧化氢常压管式反应器生产时的工艺步骤是：用进料泵通过进料口8将反应物料泵入反应器11；空压机1将空气压入进气管7和进气管连接管14，经空气分配器3将空气均匀分配后进入反应器11；在反应器11内，换热介质通过螺旋管换热器4加热，温度控制在80℃，反应物料与空气充分混合，在常压下进行氧化反应；氧化反应生成的酸性气体经冷却器5冷却后通过反应气体排出口排出；通过多级反应之后，生成的反应物从出料口9排出。

实施例2

本实用新型的异丙苯过氧化氢常压管式反应器的反应器11为6个，反应器组为8个，异丙苯过氧化氢常压管式反应器的其余部件和连接方式与实施例1相同。

本实用新型的异丙苯过氧化氢常压管式反应器生产时的工艺是在反应器11内，换热介质通过螺旋管换热器4加热，温度控制在70℃，反应物料与空气充分混合，在常压下进行氧化反应，其余工艺与实施例1相同。

实施例3

本实用新型的异丙苯过氧化氢常压管式反应器的反应器11为7个，反应器组为12个，异丙苯过氧化氢常压管式反应器的其余部件和连接方式与实施例1相同。

本实用新型的异丙苯过氧化氢常压管式反应器生产时的工艺是在反应器11内，换热介质通过螺旋管换热器4加热，温度控制在90℃，反应物料与空气充分混合，在常压下进行氧化反应，其余工艺与实施例1相同。

Claims (3)

1.异丙苯过氧化氢常压管式反应器，包括反应器(11)，螺旋管换热器（4），冷凝器（5），连接管路，所说的反应器(11)、螺旋管换热器（4）、冷凝器（5）通过连接管路连接，其特征在于所说的反应器（11）≥2个，用法兰相互连接形成反应器组，反应器组≥4个，左数第一个反应器组的管壁上制有进料口（8），右数第一个反应器组的管壁上制有出料口（9），连接后的反应器组一端通过反应器连接管（6）和冷凝器连接管（13）与冷凝器（5）连接，另一端的管壁内装有空气分配器（3），通过进气管连接管法兰（15）与进气管连接管（14）连接，进气管连接管（14）与进气管（7）连接，进气管（7）与空压机（1）连接，所说的冷凝器（5）的顶端装有反应气排出口（12），反应器（11）内装有螺旋管换热器（4）。

2.如权利要求1中所说的异丙苯过氧化氢常压管式反应器，其特征在于所说的左数第二个反应器组的管壁和右数第二个反应器组管壁之间连接有反应物料输送管（10），所说的进气管连接管（14）上装有流量计（2）。

3.如权利要求1或2中所说的异丙苯过氧化氢常压管式反应器，其特征在于所说的空气分配器（3）上均匀地制有孔（16）。